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宁德时代作为锂电池领域龙头,在技术及成本上具有明显优势,我们认为2019年方形811量产后,产品能量密度和成本分别提升和降低15-20%、12%,相比海内外对手优势进一步扩大。产业格局方面,海外龙头尚未入局,国内对手仍无法构成威胁,且公司产能不足,对下游价格强势。我们认为,2-3年内公司动力电池仍可维持40%以上市场份额,考虑到2021年后公司在海外会有一定出货增量,预计4-5年内公司出货年均增速将维持40%左右。
本文来源:新兴产业观察者 微信公众号 作者:张帅/柴明
技术端:大电芯技术、高镍811电池、快充技术全球领先
大电芯辅助单晶正极提升电芯能量密度约5%。
我们认为,高镍NCM811可提升电芯能量密度约15-20%。
公司具备将快充缩短至11.25min技术储备,该技术领先行业1代产品。
成本端:上游材料价格下跌+自身降本,2019年电池成本同比下降约21%
上游金属降价或将推动三元锂电池、磷酸铁锂电池成本分别同比下降约15%、7%。
我们认为,综合自身大电芯(降本约5%)、NCM811电芯(产业链稳态后降本约12%)等降本技术,2019年公司电池平均成本同比下降约21%。
竞争格局端:成本优势+海外龙头尚未入局+高端产能不足→产 业链地位强势
相比海内外对手,公司具有独特优势
海外竞争对手尚未入局国内市场
行业低端产能过剩但高端紧缺,宁德时代价格对下游相对强势
1公司优势:
技术及成本优势为公司立足根基
1.1 体积能量密度及降本仍为电池发展主要路径
宁德时代三大主营业务中动力电池占比约80%,动力电池下游主要为新能源汽车。与传统汽车相比,新能源汽车仍存在续航里程、充电时间和成本三大痛点。而解决以上三大痛点的首选路径为优化电池体积能量密度和成本,具体说明如下:
(1)续航里程
痛点描述:新能源汽车公告续航里程在300-500km之间,相比传统车的700-800km仍然偏低。
解决方案:续航里程与整车配电量成正比,整车配电量可以通过:1)增加电池能量及体积密度;2)增加电池数量两个方案来提升。增加电池数量可以提升整车配电量,但会同步增加电池的重量和成本。增加电池能量及体积密度是指在保证电池重量、体积和成本不发生明显变化的前提下提升电池电量,为优先选择方向。
(2)充电时间
痛点描述:传统汽车加油时间较短,最多不超过5min。而新能源汽车快充时间普遍在24min以上,长的甚至达90min,仍无法满足消费者连续长途出行要求。因此,充电时间为新能源汽车又一痛点。此外,缩短充电时间可以缓解续航里程焦虑问题。
解决方案:提升电池快充性能。
(3)成本
痛点描述:北汽EU5 R500续航里程和配电量分别为416km、54kWh,以其为例进行分析,若电池单价按照1.2元/Wh计算,电池成本为6.48万,加上电机和变速器等新能源汽车动力系统成本约为7.5万。而传统A级轿车发动机、变速箱等动力系统的成本约为2万元,较新能源汽车便宜5.5万。且若无成本顾虑,新能源汽车可通过增加电池数量、使用快充性能更好的材料来解决续航里程和充电时间问题,成本已成为影响新能源汽车销量的主要原因。
解决方案:通过技术开发,降低电池材料、生产制造费用。
1.2 技术来源:ATL→宝马深度培养→自身努力,做大做强
ATL-消费电子电池全球龙头
ATL全称为新能源科技有限公司,由曾毓群等牵头成立于1999年,为苹果电池核心供应商,连续5年在消费软包电池板块出货全球第一,为名副其实的全球龙头。同时,公司在快充领域具有核心技术优势,为2014年OPPO“充电五分钟,通话两小时”Find 7机型电池独家供应商。
技术起源自ATL,并继承与宝马的深度合作关系
2010年左右,宝马集团在全球范围内筛选动力电池供应商,ATL入选并成立动力电池系统部,与宝马进行专项对接。2011年,高层看重动力及储能电池发展空间,ATL动力电池系统部独立,宁德时代(CATL)正式挂牌。宁德时代由曾毓群、黄世霖、吴凯、赵丰刚等原ATL高层继续领导,骨干技术人员皆来自ATL,包括OPPO快充电池发明人王升威博士等。同时,宁德时代继承了ATL与宝马的合作关系,通过与宝马集团深度合作,在技术、生产、管理上都得到很大提升。目前,宁德时代仍为宝马主要供应商之一。
专注于行业难题,继承ATL国际视野
截止2017年底,公司自有专利(含在申请)和被许可专利(含在申请)合计2866项,已授权境内、境外专利907项、17项,正在申请境内外专利1440项;公司被授权使用专利共计502项(含在申请)。自有专利占绝大多数,为公司生产经营所需技术的主要来源。
同时,公司立足中国,放眼全球。外海分公司相继成立,现已正式跻身国际一线龙头。
1.3 技术优势:三元811电池及快充技术全球领先
(1)全球首家在方形电芯上量产高镍811的公司,将电池系统能量密度提升至170Wh/kg新高度
众所周知,高镍811具有提升电芯体积能量密度和降低成本的优势,同时也有安全性差、易胀气等劣势。在LGC等国际龙头纷纷表示推迟811量产计划的背景下,宁德时代独扛大旗,率先量产811电池。811电芯能量密度较上代产品有望提升约17%,并成功将系统能量密度提升到170Wh/kg的新高度。
(2)4C快充电池技术,将乘用车快充时间缩短至11.25min
相比于传统汽车,充电时间为新能源汽车一大痛点,快充技术也为电池领域必须攻克的一项技术难题。通常来说,提升快充速度会在一定程度上牺牲电池能量密度。市场上不同电池快充速度仍存在较大差距,如欧拉快充时间为24min,而比亚迪e5快充时间则为90min。宁德时代提供电池快充时间集中在42min左右,但宁德时代具备4C快充技术储备,可将快充时间缩短至11.25min的同时不会大幅降低电池能量密度。
商用车领域:磷酸铁锂快充电池能量密度与普通电池接近
正极方面宁德时代开发了“超电子网”技术,增强磷酸铁锂的电子导电性能。负极石墨表面采用“快离子环”技术,相当于在石墨表面打造一圈高速跑道,极大地加快锂离子在石墨层的嵌入,修饰后的石墨兼顾超级快充和高能量密度的特性。CATL快充磷酸铁锂电芯能量密度达150Wh/kg,高于坚瑞沃能同类产品的130Wh/kg,且已接近普通电芯的160Wh/kg。
乘用车:三元4C电池快充能量密度高达190Wh/kg
宁德时代自主研发的“超导电子网”和“快离子环”技术在三元体系也取得了优良的效果,在保证能量密度为190Wh/kg,循环寿命超过2500次的同时将快充时间由40min缩短至11.25min,但由于该技术会损失10%-20%能量密度,暂未量产应用。
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